Пол Роулетт, менеджер по продуктам технологических приводов компании Control Techniques, делится своим мнением о возможных путях внедрения беспроводных клавиатур в индустрии автоматизации.
В ноябре прошлого года я посетил выставку SPS IPC drives. Мероприятие является крупнейшей в Европе демонстрацией технологий промышленной автоматизации, и посещение стендов различных экспонентов может пролить интересный свет на будущие тенденции.
Моя поездка в SPS заставила меня задуматься о долгосрочном будущем клавиатур для приводов с регулируемой скоростью вращения и других компонентов автоматизации. Физическая клавиатура ограничена, потому что она имеет установленное количество кнопок, которые нельзя изменить, и потому что вы не хотите, чтобы она стоила слишком дорого.
За последние несколько лет наметилась тенденция к тому, что накопители позволяют настраивать параметры с помощью веб-страниц или приложений, работающих на интеллектуальных устройствах, таких как планшеты и телефоны. Итак, что, если клавиатура вообще не была физической?
С технологической точки зрения нет никаких причин, по которым сегодня нельзя было бы создать накопитель с полностью беспроводным интерфейсом. Беспроводная «клавиатура» — это просто приложение или веб-сайт, доступ к которому осуществляется с помощью смарт-устройства. Это позволило бы создать богатый и гибкий интерфейс с использованием полноцветных дисплеев высокого разрешения, обычно доступных на этих устройствах. Такой дисплей можно было бы использовать для анализа всех доступных данных и создания привлекательных диаграмм или других графических представлений, позволяющих мгновенно увидеть, что происходит с конкретным приводом.
Беспроводная клавиатура позволила бы полностью настроить интерфейс накопителя. Интерфейсы могут быть настроены в зависимости от отрасли, так что один интерфейс предназначен для клиентов, работающих с насосами, другой — для клиентов, работающих с портовыми кранами, и так далее. Оператор в отрасли водоснабжения, например, обнаружил бы, что интерфейс был настроен так, чтобы говорить так, чтобы он мог мгновенно понять, и производитель привода обеспечил бы, чтобы это было переведено в параметры привода, что сделало бы быструю и удобную настройку и эксплуатацию привода для клиента. Можно даже предусмотреть разработку индивидуальных интерфейсов для отдельных крупных заказчиков.
Аппаратное обеспечение, необходимое на накопителе для взаимодействия с программным обеспечением или приложением, легко интегрируется в компоненты, уже имеющиеся на накопителе, такие как печатные платы. Между тем, оператор, скорее всего, будет использовать существующее интеллектуальное устройство. По этим причинам может показаться логичным предположить, что отказ от клавиатур может привести к небольшой экономии средств.
Существует несколько технологий, которые можно было бы использовать для обеспечения графического пользовательского интерфейса (GUI), как с точки зрения коммуникаций, так и с точки зрения пользовательского интерфейса. Каждый технологический путь имеет значительные преимущества и недостатки.
Для обеспечения графического пользовательского интерфейса (GUI) на ум приходят две ключевые технологии: мобильные приложения и веб-страницы.
Давайте сначала рассмотрим веб-страницы. Основные преимущества здесь заключаются в том, что нет необходимости устанавливать программное обеспечение и управлять им на устройстве, отличном от веб-браузера, и нет возможности несовместимости с версиями встроенного ПО накопителя, поскольку пользовательский интерфейс фактически обеспечивается встроенным ПО накопителя.
Поскольку интерес к промышленному Ethernet продолжает расти, заменяя традиционную полевую шину, интерфейсы Ethernet на бортовых накопителях становятся все более распространенными, а также более сложными. Многие из этих интерфейсов уже предоставляют веб-страницы, которые позволяют пользователю управлять конфигурацией диска. Эти веб-интерфейсы пользуются популярностью у клиентов и потенциально могут заменить традиционные компьютерные программы, используемые для управления конфигурацией накопителя. Шаг по замене клавиатур с помощью мобильных устройств, скорее всего, является лишь небольшим шагом вперед на этом пути.
Язык, используемый для рендеринга веб-страниц, HTML, четко определен, не зависит от устройства и уже зарекомендовал себя как чрезвычайно надежный с точки зрения прямой совместимости с веб-браузерами. Весьма вероятно, что страницы, созданные сегодня, будут поддерживаться на новых вычислительных платформах в течение многих лет. Напротив, будем ли мы по-прежнему использовать ПК через 10 или 20 лет? Если да, то будет ли программное обеспечение поставщика дисков по-прежнему совместимо с последней версией Windows?
Основным недостатком веб-страниц является то, что они увеличивают стоимость диска с точки зрения вычислительной мощности и памяти. Эта проблема наиболее остро стоит при использовании самых дешевых, компактных и простых приводов.
Альтернативой является создание мобильных приложений. Преимущество этого заключается в том, что потребность в вычислительной мощности и памяти переносится с накопителя на мобильное устройство, которое обычно имеет и то, и другое в избытке. Это также позволяет разработчикам проявлять гораздо больше креативности, поскольку среда, в которой работает приложение, четко определена, например, размеры экрана и разрешение. Они также обычно предлагают доступ к другой информации, функциям устройства, таким как географическое местоположение, вибрация, камеры и звук. Кроме того, в отличие от веб-интерфейсов, новые обновления приложений могут предоставлять новые функциональные возможности или устранять проблемы, обнаруженные в полевых условиях.
Ключевым недостатком подхода с использованием приложений является то, что для каждой поддерживаемой платформы устройства, например iOS, Android и Microsoft, необходимо создавать отдельные приложения. И, как и в случае с программными средствами на базе ПК, которые мы используем сегодня, необходимо тщательно управлять совместимостью встроенного ПО и долгосрочной поддержкой.
У мобильного устройства есть большая возможность обеспечить прямой интерфейс между накопителем и облачными сервисами в соответствии с IIoT и индустрией 4.0. Мы уже видим потенциал в возможности получения новой прошивки накопителя из облака или сохранения параметров накопителя в облаке. Это позволило бы пользователю надежно хранить последние настройки диска и даже отслеживать изменения с течением времени. Это также могло бы позволить производителю накопителя лучше обслуживать клиентов; в случае поломки заменяемый накопитель можно было бы снабдить сохраненным, установленным и готовым к запуску последним набором параметров. Это также позволяет производителю лучше оптимизировать свои продукты, например, расставляя приоритеты в доступе к наиболее часто используемым параметрам.
Что касается связи, это можно рассматривать независимо от графического интерфейса, и устройства могут поддерживать несколько методов связи. Тремя ключевыми вариантами, доступными для связи, являются Bluetooth, Near Field Communication (NFC) и Ethernet. Давайте сначала рассмотрим Bluetooth
Большинство людей знают о технологиях Bluetooth и знакомы с ними. Он широко поддерживается мобильными устройствами и может быть использован для создания связи с дисководом. Интерфейс Bluetooth должен быть предоставлен через опцию, чтобы пользователь мог выполнить сопряжение с этой опцией, вместо того, чтобы выполнять сопряжение индивидуально с каждым диском. Поэтому эту опцию необходимо будет добавлять и удалять при включенном приводе, чтобы не доставлять неудобств пользователю.
Другой вариант — связь в ближнем поле. Этот протокол обеспечивает канал связи между двумя устройствами, когда они расположены в непосредственной близости, обычно в пределах 4 см. Наиболее известным применением этой технологии является платежный сервис Apple Pay. Он становится хорошо поддерживаемым на мобильных устройствах. Преимущество этой технологии заключается в том, что не было бы необходимости выполнять сопряжение устройств, однако 4 см — это ограничение, а при наличии большого количества дисков в непосредственной близости, как вы можете быть на 100% уверены, что подключаетесь к нужному диску?
Еще одним вариантом является Wi-Fi. Это может быть отличным вариантом, когда множество дисков подключено вместе через промышленную сеть Ethernet, позволяя пользователю просматривать сеть и управлять несколькими дисками, однако необходимо учитывать тщательное управление кибербезопасностью.
Несмотря на свои ограничения, физические клавиатуры обладают рядом существенных преимуществ. В частности, клавиатуры имеют очевидное преимущество в том, что для их использования вам нужны только пальцы, поэтому их все равно можно использовать, если беспроводное соединение отключится.
Как правило, я обращаюсь к миру потребителей за примерами передовых технологий, и первыми устройствами, о которых я могу вспомнить, у которых были полностью мягкие интерфейсы, были маршрутизаторы и модемы: вещи, которые уже подключены к вашей сети. Однако в большинстве потребительских устройств вы по-прежнему не видите исключительно мягких интерфейсов. Вы не видите, например, бытовых печей, управляемых только через приложение. Люди предпочитают использовать более традиционные интерфейсы.
Означает ли это, что клавиатура останется здесь навсегда? Или в индустриальном мире другая динамика, которая означает, что люди будут принимать 100% мягкие интерфейсы?
Ключевым фактором беспроводных клавиатур или использования интеллектуальных мобильных устройств может быть безопасность, в США было введено новое законодательство, которое ужесточает контроль персонала за панелями управления доступом. Здесь мобильное устройство могло бы стать идеальным решением.
В целом, фабрики переходят в онлайн и к компьютеризированным интерфейсам. Приводные клавиатуры, несомненно, в какой-то степени являются частью этой тенденции.
Но я думаю, что тенденция может быть специфичной для отрасли или приложения. Я могу предположить, что приводы в пищевой промышленности и производстве напитков, например, выиграли бы от беспроводных клавиатур, потому что на клавиатурах есть щели, которые вредны по гигиеническим соображениям. Удаление клавиатур оптимизировало бы их для промывки.
Для многих отраслей преимущество должно заключаться в том, что вы можете настроить интерфейс под заказчика. Можно представить себе специально разработанные клавиатуры кранов, или клавиатуры насосов, или клавиатуры для упаковочных машин.
Удаленная работа — еще одна ключевая тенденция в индустрии автоматизации, и онлайн-интерфейсы играют ключевую роль в этом. Удаленная работа позволяет фирмам сократить свою рабочую силу и получить доступ к гораздо более широкому кадровому резерву.
Тем не менее, я не верю, что беспроводные клавиатуры приведут к исчезновению клавиатур на дисках, по крайней мере, в течение очень долгого времени. Клавиатуры — хороший запасной вариант. Избыточность — вот причина. Даже если у них есть защищенный беспроводной интерфейс, многие клиенты захотят знать, что они могут физически взаимодействовать с накопителем в случае выхода из строя онлайн-интерфейса. Это будет похоже на телевизионное управление. В наши дни, даже в эпоху телевизоров с дистанционным управлением или смартфонов, большинство из них все еще имеют кнопки. По сравнению с прошлым они стали меньше, более дискретными и расположены в задней части набора, но они все еще там. Я ожидаю, что это будет тенденцией для накопителей: клавиатуры станут меньше, реже использоваться и дешевле, но в какой-то форме они все равно будут там.
